Технология устройства вентиляции бассейна: общий обзор
Вентиляция, в первую очередь, необходима для устранения избыточной влажности в помещении бассейна. Ведь постоянно мокры стены лишаются естественной теплостойкости и превращаются в очень удобную площадку, буквально созданную для развития колоний различных представителей микрофлоры.
Поэтому в основе всех технологий вентиляции лежит либо принудительная конденсация влаги из воздуха, либо замена всего объема новой, пока еще не влажной средой.
Вентиляция бассейна
Причем на технологии и способы обустройства вентиляции бассейна влияют следующие параметры помещения:
- Габариты «испарителя» — водного зеркала бассейна (его площадь).
- Объемы помещения (общая площадь на высоту).
- Частота использования бассейна по прямому назначению (в часах за неделю/месяц).
И если помещение небольшое, а сам бассейн – маленький, да и пользуетесь вы им нечасто, то лучше тривиального «подсушивания» технологии просто не существует. Ну а если бассейн очень большой, а помещение – далеко не мелкое и очень популярное (с большим количеством посетителей), то вам, наверняка, понадобится высокопроизводительная климатическая установка. И как промежуточный вариант можно рассматривать обычную приточно-вытяжную систему вентиляции с осушением воздуха и без такового.
Словом, рецептуру вы уже знаете, а теперь давайте присмотримся к составу этих «лекарств».
Система вентиляции с помощью осушителей: простое решение сложной проблемы
Осушитель – это прибор, который конденсирует излишек влаги, содержащийся в воздухе. Причем для эффективной работы сквозь такое устройство нужно прокачать троекратный объем воздушной массы помещения всего за один час.
Система вентиляции с помощью осушителей
Поэтому решение проблемы переувлажнения с помощью осушителей приводит к большим энергетическим затратам, появлению заметного шумового загрязнения и отсутствию притока действительно свежего воздуха.
Хотя у таких систем есть пара действительно сильных качеств – это компактность самого «осушителя» и возможность решить проблему буквально «из коробки». То есть, осушители поставляют в открытую продажу в виде напольных или настенных систем, которые нужно только купить и включить, а после этого – ждать результата.
Да и выбор конкретной модели осушителя очень прост – ее выбирают по производительности прибора, которая предполагает уже упомянутое троекратное «покачивание» всего объема помещения (площадь пола на высоту) за один час.
Системы вентиляции без осушения воздуха в бассейне
Этот вариант предполагает устранение влажного воздуха как такового и замену вытесненной массы новой средой, откачиваемой извне. То есть, перед нами классическая приточно-вытяжная вентиляция.
Система приточно-вытяжной вентиляции без осушения
К сильным сторонам этой схемы можно отнести относительно небольшие энергетические затраты на сам процесс и высокий результат, объясняемый фактическим устранением самого источника проблемы – содержащегося в воздухе водяного пара.
Но для реализации такой схемы вам придется построить настоящую систему вентиляции, транспортирующую влажный воздух за стены здания (вытяжной канал) и закачивающую свежую среду в помещение (приточный канал).
Поэтому, несмотря на возможность обустройства циркуляционной системы, ориентированной на естественную вентиляцию, реализуемую за счет разницы плотности холодного и теплого воздуха, такой вариант потребует довольно значительных энергетических затрат. Они будут направлены на обогрев приточного воздуха и компенсацию тепловых потерь, обусловленных истечением разогретой воздушной массы сквозь вытяжную систему.
Словом – это далеко не самый лучший вариант.
Многофункциональные вентиляционные установки для бассейна: свежий и сухой воздух
Многофункциональные вентиляционные установки для бассейна
Идея строительства таких систем возникла вследствие нежелания мириться с тепловыми потерями классических вентиляционных установок. Такие системы объединяют результативность «осушителей» с экономичностью циркуляционных установок. Причем забираемый воздух разогревается за счет тепла вытяжного потока (эффект рекуперации).
Да, такая система сложна – поэтому она стоит достаточно дорого. Да, ее невозможно выбрать «своим умом» — нужны инженеры и проектировщики. Да, ее очень долго монтируют, причем монтирую профессионалы, а не слесари-сантехники. Но результат будет просто поразительным – вы решите все свои проблемы за счет просто микроскопических порций энергии, транслируемых на компрессор и осушитель.
Онлайн расчет вентиляции бассейна
С помощью калькулятора вы сможете сделать онлайн расчет вентиляции бассейна и получить данные для самостоятельного подбора вентиляционной системы. Калькулятор создан на основе рекомендаций АВОК 7.5–2012 «Обеспечение микроклимата и энергосбережение в крытых плавательных бассейнах. Нормы проектирования». Значения, полученные по этой методике близки к значениям, рассчитанным по другой распространенной методике VDI 2089, но в рекомендациях АВОК более точно учитывается влияние водных аттракционов.
Калькулятор для расчета параметров вентиляции помещения бассейна
| Задание параметров наружного воздуха | ||||
| Автоввод параметров по населённому пункту | Регион | |||
Населенный пункт | ||||
| Барометрическое давление, кПа | ||||
| Теплый период года | Холодный период года | |||
| Температура воздуха, °С | Температура воздуха, °С | |||
| Относит. влажность воздуха, % | Относит. влажность воздуха, % | |||
| Задание параметров помещения бассейна | ||||
| Стандартные параметры воздуха и воды | Тип бассейна | |||
| Т воздуха в помещении бассейна, °С | Площадь зеркала воды, м² | |||
| Т воды в бассейне, °С | Объем помещения бассейна, м³ | |||
| Отн. вл. в пом. в теплый период, % | Укрытие пов. воды в нераб. время | |||
| Отн. вл. в пом. в хол. период, % | Водные аттракционы | |||
| Интенсивность использования аттр. | ||||
| Кол-во посетителей | ||||
Кол-во зрителей | ||||
Площадь влажных обх. дорожек, м² | ||||
Площадь потока откр. вод. горок, м² | ||||
| Теплый период года | Холодный период года | |||
| Влагосодерж. наружного воздуха | Влагосодерж. наружного воздуха | |||
| Влагосодерж. воздуха в помещении | Влагосодерж. воздуха в помещ. | |||
| Влаговыделение с зеркала воды в рабочее время | Влаговыделение с зеркала воды в рабочее время | |||
| – по методике АВОК | – по методике АВОК | |||
| – по форм. Бязина–Крумме | – по форм. Бязина–Крумме | |||
Влаговыд. от обходн. дор. и горок | Влаговыд. от обх. дор. и горок | |||
| Макс. влаговыдел. в раб. время | Макс. влаговыдел. в раб. время | |||
| Средн. влаговыдел. в раб. время | Средн. влаговыдел. в раб. вр. | |||
| Влаговыдел. в нерабочее время | Влаговыдел. в нерабочее время | |||
| Теплый период года | Холодный период года | |||
| – для ассимиляции влаги | – для ассимиляции влаги | |||
| – по санитарным нормам | – по санитарным нормам | |||
Общая производительность вентиляции (приток + рециркуляция)* | ||||
Регулируемый диапазон расхода наружного (приточного) воздуха (зима – лето) | ||||
Требуемая мощность калорифера (без учета рекуперации тепла) | ||||
| В теплый период года может потребоваться охлаждение приточного воздуха! | ||||
Конденсация влаги в смесительной камере в зимний период | ||||
Производительность осушителя воздуха | ||||
| Расхода наружного (приточного) воздуха по санитарным нормам | ||||
| Требуемая мощность калорифера (без учета рекуперации тепла) | ||||
| В теплый период года может потребоваться охлаждение приточного воздуха! | ||||
Конденсация влаги в смесительной камере в зимний период | ||||
* Для обеспечения подвижности воздуха минимальный общий расход воздуха (приток + рециркуляция) рассчитывается исходя из кратности воздухообмена:
| ||||
Подбор вентиляционной установки или осушителяС помощью этого калькулятора можно рассчитать только общие параметры вентиляционной установки или осушителя, выбор определенной модели требует учета бо́льшего количества параметров. К сожалению, почти все производители вентиляционного оборудования для бассейнов выполнят расчет только по запросу, однако вы можете сделать on-line расчет оборудования Breezart и сравнить подходящие модели различной энергоэффективности. | ||||
Распечатать таблицу с расчетом
Нормы и стандарты: оптимальный микроклимат помещения с бассейном
У каждого типа помещений есть свои типовые показатели, так как требуемый микроклимат и условия можно варьировать.
Монтаж вентиляции для бассейна
Дизайн частного бассейна обычно выполняется не по модели, а с индивидуальными оттенками. Требуется индивидуальный подход, ведь бассейны в частных домах и сауны часто сильно отличаются друг от друга. Некоторые хозяева делают для них большие комнаты, совмещая их с гостиной. Другие устроили небольшую комнату без окон с небольшим бассейном. Третьи создают огромный бассейн и размещают его в подвале. Конечно, во всех этих случаях система вентиляции нужна своя.
Бассейн обычно создают на первом этаже, отводя ему отдельную комнату, или в цокольном этаже. Средняя поверхность воды (помните: речь идет о небольших бассейнах) обычно составляет около 10-30 м2 при глубине 1,5-3 метра. Вокруг водоема организованы дорожки шириной до трех метров.
В обязательном порядке помещение оборудовано системой отопления. Немного сложнее ситуация с системой вентиляции.
Отечественные стандарты предписывают температуру 30-32 градуса в самом бассейне и 31-33 градуса в зале (самом помещении). Европейские правила другие: там температура в бассейне должна быть около 28 градусов, а в зале — на 2-4 градуса выше (но выше 34 градусов нельзя).
Максимальный уровень шума в помещении — до 60 децибел (это важно, так как необходимо выбирать оборудование, которое больше не шумит)
Делаем расчет
Зная количество влаги, проникающей в воздух здания за один час, можно легко рассчитать объем приточного воздуха и, соответственно, определить необходимую мощность осушителя. Схема расчета следующая: перепад давления нужно умножить на коэффициент интенсивности испарения влаги.
Однако на практике такие расчеты довольно сложны и должны выполняться только проектировщиками. Обычному человеку достаточно знать планируемую температуру воды и температуру воздуха в зале с коэффициентами их использования. Дополнительную информацию можно найти в конкретных таблицах.
Бассейн оборудован системой вентиляции
Рассмотрим, например, расчет на закрытый бассейн на даче. У такого бассейна будет коэффициент 0,5-1 единицы, тогда как, например, в аквапарке коэффициент будет 25-30 (из-за большого количества людей в течение дня).
важно помнить: чем больше воды, тем интенсивнее испарение. Но в такие джунгли не зайти, достаточно понимать, что для большинства частных бассейнов достаточно 200-300 г / м²
Однако такой расчет актуален только в том случае, если соблюдаются стандартные температуры воды и воздуха, а также нормируется влажность. И это значение, указанное выше, нужно умножить на площадь бассейна.
Количество приточного воздуха рассчитывается исходя из следующих параметров:
- сколько влаги испаряется в зале;
- какая влажность в воздухе и на улице;
- удельная плотность воздуха при заданной температуре бассейна.
Проблемы могут возникнуть с показаниями влажности, поскольку они меняются в зависимости от сезона и погодных условий. Поэтому необходимо брать среднее значение, которое актуально в большинстве случаев — 9 г / кг. Если вы живете в южных или северных регионах, лучше знать этот показатель точнее.
Затем производим расчет: параметр влажности в испарении делится на разницу количества жидкости в воздухе и снаружи и умножается на плотность воздуха. Полученный результат должен стать основным ориентиром при выборе мощности помещений и оборудования для системы вентиляции.
Проектирование
Проектирование вентиляции бассейна выполняется на основании технического задания, составляемого в произвольной форме или по имеющимся шаблонам. В нем содержится информация об объекте и вентиляционной системе, о том, какую работу необходимо проделать проектировщикам.
Содержание технического задания:
- Наименование и адрес объекта, фамилия, имя и отчество заказчика или представителя, контактный телефон.
- Задачи: проектирование вентиляции: тип, оборудование и т.д.
- Список нормативных документов, по которым будет выполнено задание и приняты расчетные параметры наружного воздуха (температура и влажность).
- Параметры воздуха, которые должна обеспечить вентиляционная установка.
- Параметры объекта: площадь, высота и тип потолков, габариты запотолочного пространства, данные по световым проемам.
- Исходные данные для расчета вентиляции бассейна: способ, по которому принимается количество людей в помещении, единиц техники и их мощность: технологические решения, количество сидячих мест, согласование с заказчиком и т.д. Площади помещений берутся из таблицы экспликации.
- Параметры вентиляции: приточно-вытяжная, с рекуперацией или без, способ и место разводки воздуховодов и т.д.
- Список распределительных устройств: решетки, диффузоры, место их расположения;
- Расположение оборудования для притока воздуха с указанием на плане.
- Список документов для передачи заказчику: пояснительная записка, чертежи, характеристики основного оборудования, спецификация оборудования и материалов.
Приложения: архитектурные чертежи с разрезами, подписанные, технологические решения, общая таблица и экспликации помещений. В сводной таблице указывается тип помещений, количество людей, единиц техники, мощность оборудования. Если в техническое задание потребуется внести изменения, они оформляются отдельным соглашением.
По принятому ТЗ проектировщики разрабатывают проект вентиляции бассейна, включающий в себя: определение влажностных параметров воздушных масс, выбросов влаги, подбор оптимальной для имеющихся условий вентиляционной системы, размещение воздуховодов и комплектующих, оценка производительности и мощности оборудования и его подбор по этим значениям, принятие сечений воздуховодов и т.д. Создание рабочего проекта сопровождается разработкой планов сетей, уточнением списка оборудования, которое будет установлено и выбором материалов его исполнения, тремя видами расчетов: гидравлика, акустика, аэродинамика. Все это отражается в пояснительной записке.
Создание рабочего проекта сопровождается разработкой планов вентиляции, уточнением состава оборудования и материалов исполнения, сечений воздуховодов, акустическим, гидравлическим и аэродинамическим расчетом, составлением пояснительной записки, схем аксонометрии. После подготавливается комплект рабочей документации и утверждается проект.
Некоторые правила проектирования:
- Чтобы сократить затраты на обеспечение нормированных параметров микроклимата внутри помещения, бассейн требуется накрывать, когда он не используется;
- Стеклопакеты лучше подбирать с высокой теплопередачей, чем она ниже — тем больше вероятность образования конденсата. Внешние стены нужно хорошо утеплить;
- Вытяжку делают преобладающей над приточной вентиляцией бассейна на 10-15% для исключения перетока воздуха повышенной влажности в смежные помещения.
Как вентиляцией удалять влагу? Принцип работы
Летом, когда воздух на улице влажный, мы просто продуваем помещение увеличенным объемом воздуха. Для этих целей используем отдельные приточную и вытяжную установки.
Зимой, когда воздух на улице холодный и сухой, мы просто нагреваем его в приточной установке и подаем в бассейн. Приточные струи направляем на зеркало воды для максимального поглощения влаги.
Приточную и вытяжную установки подвешиваем под потолком гаража или в любом другом техническом помещении. Под потолком разводим сеть воздуховодов, по которым уже влажный воздух удаляем на улицу.
Зимой для осушения бассейна требуется в 7 раз меньше воздуха, чем летом. Приточная установка зимой работает на минимуме, поэтому никакие рекуператоры не нужны.
Таким образом вентиляционные установки работают в 2 режимах — лето и зима.
Лето. Воздух на улице теплый и влажный, поэтому подается в помещение без нагревания. Содержание влаги летом очень большое — 12,8 г/кг. Поэтому, чтобы удалить влажность и без того влажным уличным воздухом приходится продувать помещение большим объемом воздуха, т.е. брать не качеством, а количеством.
Зима. Ситуация обратная. Воздух на улице холодный, и его нужно нагревать для подачи в бассейн. Но вот что главное – он очень сухой. Его влагосодержание всего 0,39 г/кг, т.е. зимой воздухв 32 раза суше, чем летом, а значит и объемов такого воздуха нужно значительно меньше.
Например, для осушения воздуха с зеркалом воды 25 м2 летом нужно примерно 3000 м3/ч воздуха, а зимой — всего 400 м3/ч., что в 7,5 раз меньше.
Схема вентиляции бассейна
Основной принцип построения вентиляции искусственной купели такой:
- отработанный воздух, как уже отмечалось выше, удаляется из верхней зоны;
- входящий, обладая более высокой температурой и низкой относительной влажностью, направляется по периметру помещения вдоль стен и окон.
Такой порядок вентиляции дает возможность обеспечить действенное избавление от влажного воздуха и надлежащее поддержание температуры возле стен (она должна быть выше показателя точки росы).
ВАЖНО! Если бассейн оборудован стеклянной кровлей, то часть приточного воздуха должна подаваться настилающей струей вдоль нее, а удаляться с противоположной стороны, чтобы обеспечить повышение температуры остекленной поверхности в период холодов и охлаждение ее в жару. Но для поддержания надлежащей влажности недостаточно правильно спроектировать вентиляцию, надо еще определиться с температурой воды и воздуха, который напрямую связаны с ней. К примеру, понижение температуры воздуха лишь на 1 градус, увеличивает влажность на 3,5 процента
К примеру, понижение температуры воздуха лишь на 1 градус, увеличивает влажность на 3,5 процента
Но для поддержания надлежащей влажности недостаточно правильно спроектировать вентиляцию, надо еще определиться с температурой воды и воздуха, который напрямую связаны с ней. К примеру, понижение температуры воздуха лишь на 1 градус, увеличивает влажность на 3,5 процента.
Поэтому убавить влажность в помещении можно и без вентиляции. Для этого просто надо накрывать чашу водоема пленкой, когда в нем не купаются.
А вот объем воздуха, который поступает в это помещение, должен быть на допустимом санитарными нормами уровне. На сегодня этот показатель соответствует 80 м3/час на человека.
Понятие влажности. Абсолютная и относительная влажность
Влажность воздуха — это содержание в нем водяных паров. В физике разделяют абсолютную и относительную влажность.
Абсолютная влажность показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объемом 1 м3 при данных условиях.
Если это определение кажется вам знакомым, то неудивительно: отношение массы к объему носит название плотность, так что под абсолютной влажностью мы подразумеваем плотность водяного пара. Измеряется она в кг/м3, но часто в таблицах и задачах можно встретить и единицу измерения г/м3.
Абсолютная влажность прямо пропорциональна массе водяных паров: чем их больше, тем больше и абсолютная влажность, и обратно пропорциональна объему воздуха. Так, при равной массе водяных паров абсолютная влажность воздуха будет больше в той емкости, у которой объем меньше, и наоборот.
Относительной влажностью воздуха называют отношение абсолютной влажности воздуха к плотности насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженное в процентах.
Чтобы наглядно увидеть разницу между абсолютной и относительной влажностью, давайте посмотрим на сравнительную таблицу.
| Абсолютная влажность | Относительная влажность | |
|---|---|---|
| Обозначение | ||
| Единица измерения | кг/м3 | % |
| Формула | — масса пара (воды) в воздухе, кг — объем воздуха, м3 | — абсолютная влажность, кг/м3 — плотность насыщенного водяного пара при данной температуре, кг/м3 |
Для чего было необходимо вводить относительную влажность, если абсолютная довольно емко количественно описывает явление? Дело в том, что организм человека и других живых существ достаточно чутко реагирует на малейшие изменения влажности. Для комфортного существования каждого организма необходимо определенное процентное соотношение водяного пара относительно максимально возможного значения, так что введение относительной величины упростило многие расчеты для ученых.
Для определения относительной влажности необходимо учитывать плотность насыщенного водяного пара. Но как ее найти? Без паники!
Плотность и давление насыщенного пара зависят от температуры. Эти соотношения уже рассчитаны учеными, так что мы можем воспользоваться плодами их труда: для нашего удобства в конце учебника по физике и в интернете даны соответствующие таблицы.
Зависимость давления и плотности насыщенного пара от температуры
Температура, °C | Давление, мм рт. ст. | Плотность пара, г/см3 |
|---|---|---|
−10 | 1,95 | 2,14 |
−8 | 2,32 | 2,54 |
−6 | 2,76 | 2,09 |
−4 | 3,28 | 3,51 |
−2 | 3,88 | 4,13 |
4,58 | 4,84 | |
2 | 5,3 | 5,6 |
4 | 6,1 | 6,4 |
6 | 7,0 | 7,3 |
8 | 8,0 | 8,3 |
10 | 9,2 | 9,4 |
Таким образом, эта таблица еще раз доказывает, что:
- процесс испарения возможен при любой температуре;
- с ростом температуры увеличиваются плотность и давление насыщенного пара.
Нужно ли всегда рассчитывать влажность с помощью формул? Только представьте: в бассейн вы берете с собой не только плавательный костюм и шапочку, но еще и ручку, блокнот, калькулятор, учебник по физике.
Звучит странно, не правда ли? Как тогда узнать, какая влажность воздуха в бассейне?
Все просто: с помощью измерительных приборов.
Микроклимат бассейна
Устройство вентиляции бассейна – крайне важный фактор создания комфортного для человека микроклимата. Отсутствие качественной вентиляционной системы приводит к быстрому распространению грибка и плесени, а накопление в воздухе большого числа микроорганизмов приводит к возникновению различных заболеваний.
Повышенная влажность в закрытом помещении бассейна приводит к коррозии металлических и гниению деревянных конструкций, разрушению грибком отделки и стен
Влажность в помещении бассейна должна находиться на уровне 50–60%, в этом случае достигается умеренный уровень испарения влаги с поверхности воды, что влияет на условия комфорта в помещении. При данной влажности и температуре воздуха 28—30 °С (характерная для помещений бассейнов температура) роса будет образовываться при 16—21 °С. Это заметно выше чем для обычных помещений, в которых температура воздуха находится на уровне 24 °С, влажность 50%, точка образования росы на уровне 13 °C. Для помещений бассейнов превышение влагосодержания воздуха считается нормой.
Температура и влажность воздуха для бассейна
Рекомендуемые параметры воздуха в помещениях крытых бассейнов:
- Вода в бассейне в пределах 24–28 °С.
- Воздух в помещении бассейна должен быть на 2–3 °С выше температуры воды. При снижении температуры воздуха возникает опасность простуды. При повышении влажности возможно возникновение ощущения духоты. Также не рекомендуется снижать температуру воздуха ночью в целях экономии энергии, так как повышается расход тепла.
- Во избежание сквозняков, рекомендуемая скорость движения воздуха должна находиться в пределах 0,15–0,3 м/с.
Все эти и многие другие условия принимаются во внимание при проектировании, и предлагаются решения для снижения конденсации влаги на потолке и стенах. Сложность ситуации состоит в том, что когда люди, к примеру, в ночное время не используют бассейн, тепло и влажность никуда не исчезают. Бассейн не получится «выключить» на ночь
Единственной возможностью снизить количество испарений, использовать покрытия поверхности воды, но данные устройства недолговечны и редко используются
Бассейн не получится «выключить» на ночь. Единственной возможностью снизить количество испарений, использовать покрытия поверхности воды, но данные устройства недолговечны и редко используются.
Скорость испарения воды с поверхности бассейна в зависимости от способа его эксплуатации
| Тип бассейна | Пустой | С купающимися |
| Обычный или скиммерный бассейн | 10-20 грамм/м²/час | 130-270 грамм/м²/час |
При достижении уровня 80–90% влажности при температуре 29–30 °С, возникает риск обострения хронических заболеваний, резкого ухудшения самочувствия. Поэтому, при правильно рассчитанной и спроектированной схеме вентиляции частного бассейна, из воздуха удаляется излишняя влага, он очищается за счёт интенсивного воздухообмена, но при этом не пересушивается.
Осушение воздуха до нужных параметров осуществляется осушителями, по параметрам влаговыделения. Осушители бывают моноблочными и встроенными в систему вентиляции (при рекуперации воздуха).
Как меняется воздухообмен в холодное время года
Расчет вентиляции при похолодании мало чем отличается от того, который проводится в теплое время года.
Определяем количество явного тепла:
Количество поступаемой влаги:
- от пловцов Wпл равно, как и в теплый сезон, 1340 г/ч;
- с поверхности водной глади узнаем
с обходных дорожек рассчитываем
Общее поступление влаги, таким образом, будет составлять:
Далее определяем энергию полного тепла:
Подсчитываем общее количество тепла:
Из полученных данных исчисляем тепловлажностые отношения:
Как меняется воздухообмен в теплый период
Чтобы определиться с этим, берем во внимание поступления тепла от:
- освещения;
- пловцов;
- обходных дорожек.
Солнечная радиация нам даст теплоту:
Количество теплоты от купающихся в бассейне узнаем так:
Теперь определяем теплоту, исходящую от обходных дорожек:
Потери тепла, которыми сопровождается нагревание воды в чаше, определяем так:
Избытки явной теплоты узнаем таким образом:
